Abstract FR:

Une ample evidence suggere que chaque acte cognitif, d'un comportement perceptuo-moteur jusqu'au raisonnement humain, est issu d'une activite coherente d'une sous-population de neurones a de multiples locations dans le systeme nerveux : une assemblee neuronale. D'une maniere fondamentale, une question encore ouverte est de comprendre comment de telles assemblees evanescentes peuvent, en une fraction de seconde, se selectionner pour chaque tache cognitive particuliere. Recemment, un mecanisme possible de nouage a particulierement attire l'attention : la constitution d'une assemblee specifique est realisee par la synchronisation transitoire des activites neuronales, notamment dans la bande frequencielle (30-80 hz). Les evidences experimentales de ce mecanisme se fondent actuellement sur des enregistrements, pendant une tache cognitive, a des niveaux divers de phenomenologie#1 : les activites locales de masse situees a de multiples locations dans le cerveau, des coherences sur une large bande frequencielle mesurees par macro-electrodes, les potentiels evoques de surface (electrique et magnetique) chez l'homme. Ce support experimental substantiel suggere que la synchronisation d'evenements neuronaux disperses en de multiples localisations peut etre a l'origine du caractere synthetique de toute experience perceptive ou comportementale, et permet de ce fait une base a l'emergence d'un espace cognitif unifie dans le systeme nerveux. Toutefois, les mecanismes neuronaux de generation de coherences et leurs origines au niveau cellulaire restent encore tres controverses. En outre, il est apparu que les synchronisations multi-regionales en relation avec un acte cognitif ne consiste pas en une categorie homogene de phenomenes, comme une oscillation dans une bande specifique, mais se manifestent plutot comme des resonances cooperatives a de multiples echelles de temps prenant la forme de complexes configurations spatiale et temporelle#2. A cet egard, il est depuis longtemps connu que l'activite electrique globale du cerveau est caracterisees en de multiples modes synchronises a des frequences diverses, en correlation avec de larges etats fonctionnels comme l'eveil ou le repos. La direction principales de ma these s'est ainsi centree sur la recherche de mecanismes de cooperation au sein du systeme nerveux pouvant permettre de multiples resonances coherentes dans des reseaux neuronaux distribues. Trois voies ont ete proposees : 1) couplage dynamique entre oscillateurs neuronaux de basses frequences 2) complexite orbitale 3) controle du chaos dans les systemes neuronaux